煤矿掘进工作面风量计算方法及其应用_掘进工作面需风量计算
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煤矿掘进工作面风量计算方法及其应用
李胜男
魏丛林
郑翔予
（三门峡龙王庄煤业，河南 渑池 472434）
摘要：为进一步规范矿井风量计算方法，统一作业规程和安全技术措施编制中有关风量计算内容，根据《煤矿安全规程》、《煤矿矿井风量计算方法》（MT/T634-1996）、《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）特制定龙王庄煤业公司煤矿掘进工作面风量计算方法，为该矿井文件设计和实际生产中风量计算提供理论依据。
关键词：掘进工作面；风量；计算方法
1井田位置及范围
龙王庄矿位于河南省陕县和渑池县的交界处，西部以F10断层与石壕井田为界，东部以F15断层与曹窑井田为界，浅部以+300水平与梁洼小井为邻，深部至陇海铁路-200m水平，南
2北走向长8Km，东西宽1.3－2.2km，面积11.43km。矿井设计生产能力45万吨/年，服务年限55年。2011年矿井生产原煤45万吨，2012年矿井计划生产原煤45万吨，2013年矿井计划生产原煤45万吨。
2矿井风量计算的相关理论 2.1风量计算依据
供给井下任何用风地点的新鲜风量，必须依照下列条件进行计算，取最大值作为该用风地点的供风量。
（1）按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给新鲜风量不得少于4m³。（2）按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体的浓度、风速以及温
[1]度等都符合《煤矿安全规程》的有关规定要求，分别计算，取最大值。2.2风量计算原则
无论矿井或采区的供风量，均按该地区各个实际用风地点，按照风量计算依据，分别计算出各个用风地点的实际最大需风量，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为该地区的供风量。即由采掘工作面、硐室和其他用风地点计算出各个采区风量，[2]最后计算出全矿井总风量。2.3矿井风量计算的基础资料
（1）新井设计、生产矿井的改、扩建的采、掘工作面、硐室和其他用风地点的配置数量、工程设计、平面布置图和地质说明书。
（2）矿井和采、掘工作面瓦斯涌出量预测资料。瓦斯涌出量可按煤层瓦斯含量预测资料、瓦斯来源和开采条件等因素进行计算；或按矿井实际瓦斯涌出量和瓦斯梯度进行计算。当设
[3]计新井瓦斯资料不足时，也可参照邻近生产矿井的瓦斯资料进行计算。
（3）采、掘工作面和通风巷道风流温度预测资料。按矿井当地的气温、地温、井下机械设备等热源、其他热源和岩石的热物理性能，计算井下各通风巷道和采、掘工作面的风流温度。
（4）每个机械硐室的装机容量和运转的电动机总功率、爆破材料库的空间总容积和充电硐室中蓄电池机车同时充电的台数和吨数。
（5）矿井通风管理部门每五年应结合矿井生产规划，对矿井、采掘工作面、硐室和其他用风地点的需风量进行验算，当矿井地质条件和生产条件发生有较大变化时，应按本方法重[4]新进行计算。
3煤矿掘进工作面风量的计算方法
3.1按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Q掘=125×q掘×K掘通（1）
3其中：Q掘——掘进工作面所需风量，m/min
3q掘——掘进工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，m/min，可按条件相似的工作面推算。K掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数，该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值，取最大值。没有观测数据时，炮掘工作面K掘通=1.8～2.5。3.2按局部通风机实际吸风量计算
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Q掘煤=Q扇吸×I掘+60×0.25×S（2）
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Q掘岩=Q扇吸×I掘+60×0.15×S（3）
3其中：Q掘煤——煤巷掘进工作面所需风量，m/min；半煤岩巷道按煤巷计算
3Q掘岩——岩巷掘进工作面所需风量，m/min
3Q扇吸——局部通风机实际吸入风量，m/min I掘 ——掘进工作面同时通风的局部通风机台数
2S ——安设局部通风机的巷道断面积，m
3.3按掘进工作面最多同时作业人数计算
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Q掘=4×N（4）
3其中：Q掘——掘进工作面所需风量，m/min N——工作面最多同时作业人数，人
3.4按炸药量计算（使用乳化炸药）
2221/3••••••••••••••••••••Q掘=0.465×（A×b×S×L÷P漏÷C碳）÷t（5）
3其中：Q掘——掘进工作面所需风量，m/min A——一次爆破炸药最大用量，kg b——1kg炸药产生的CO当量，煤巷爆破取100L/kg，岩巷爆破取40L/kg
2S——巷道断面积，m L——巷道通风长度，m P漏——漏风系数，风筒始、末端风量之比 C碳——巷道内CO浓度的允许值，C碳=0.02%
t——爆破后稀释炮烟的通风时间，min，取20~30min 3.5按风速进行验算
•••••••••••••••••••••••••••••••••岩巷掘进最低风量 Q岩掘>60×0.15×S（6）
•••••••••••••••••••••••••••••••••煤巷掘进最低风量 Q煤掘>60×0.25×S（7）
••••••••••••••••••••••••••••••••煤、岩巷掘进最高风量 Q掘
3其中：Q岩掘——岩巷掘进工作面所需风量，m/min
3Q煤掘——煤巷掘进工作面所需风量，m/minS——掘进巷道的平均断面积，m3.6若计算风量小于100m³/min，掘进工作面风量按100 m³/min配。结论
总之，掘进工作面风量应采用由内向外的计算方法，先根据掘进工作面瓦斯涌出量、掘进工作面一次炸药使用里、掘进工作面同时工作人数计算工作场所需的有效风量，再根据通风距离、漏风率等计算掘进工作面在主要进风巷上分配的风量，作为掘进工作面的需风量。
参考文献：
[1]程恳.煤矿掘进工作面防尘方法探讨[J].能源与节能，2014，01：76-78.[2]孟庆华.煤矿掘进工作面风量计算问题探讨[J].现代工业经济和信息化，2013，24：64-66.[3]张春山，孟志斌，吕斌.按炸药量计算压入式通风掘进工作面需风量的方法探讨[J].中国煤炭，2014，02：98-100.[4]江帅，刘晓恒，张国良，宋丹.煤矿掘进通风技术分析与应用[J].采矿技术，2013，02：39-41.作者简介： 李胜男，男，现任永煤集团龙王庄煤矿通风队技术员 联系电话：*** E-mail:1061676262@qq.com
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